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基于可见近红外光谱的鹅鸭混合绒定量检测研究

访问量:1258 发布时间:2022-11-28

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  本研究应用了400-1000nm的高光谱相机,可采用杭州彩谱科技有限公司产品FS13进行相关研究。光谱范围在400-1000nm,波长分辨率优于2.5nm,可达1200个光谱通道。采集速度全谱段可达128FPS,波段选择后最高3300Hz(支持多区域波段选择)。

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  羽绒是优良的填充料,历来受到国内外人们的欢迎。我国作为世界上比较大的羽绒羽毛制品生产、出口和消费大国,羽绒及制品总量占据了国际市场70%以上的份额。近几年来,羽绒行业出口创汇年均约19亿美元。在羽绒产业中,占极大部分的是鹅绒和鸭绒产业。鹅绒与鸭绒相比较而言,鹅绒绒朵大,中空度高,蓬松性好,回弹性优,保暖性强。一般来讲鹅绒在各项指标上都优于鸭绒,因而在市场上鹅绒比鸭绒更受欢迎,鹅绒毛的价格比鸭绒毛高1.6倍左右。世界上各种羽绒毛标准,无不对鹅绒毛中的鸭绒毛含量作了限定,一般不得超过10%~15%。

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  曾经有一些国内羽绒生产企业,出口时因鹅绒中的鸭绒含量超标而被国外制裁遭受巨额索赔,给企业带来严重的经济损失,甚至破产倒闭。鹅鸭绒均属水禽羽绒,其化学成分均为角质化的蛋白质,其外形结构又大体相近。目前国内外普遍采用显微镜法,通过对鹅绒、鸭绒的微观结构进行目测并加以区分,但这方法劳动强度大、存在人为因素影响,而且不适宜大批量样本的分析,以及现场快速检测。

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  本文主要探索利用便携式可见/近红外光谱仪(350~1000 mm)结合连续投影算法(SPA)特征波长选择的建模方法对鹅鸭混合绒进行定量检测,为实现羽绒毛品质的现场快速检测打下基础。

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  结论:利用可见/近红外光谱技术结合连续投影算法特征波长选择方法研究了不同混合比例的羽绒混合物品质的快速检测,得到了较好的预测结果,相关系数为0.983,预测均方根误差(RMSEP)为5.75%。研究为今后实现羽绒品质的现场快速检测与鉴别奠定了理论基础。下一步将开展基于漫反射光纤探头的现场检测研究,以及可见/近红外光谱技术对鹅绒毛中鸭绒毛含量的检测限和对湿度影响的补偿研究。

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